SPS SUPER HARD

SPS超硬シリーズ

SPS超硬シリーズは、厳選されたナノサイズ粒子炭化タングステン(WC)粉末に独自の焼結プロセスを加えることで誕生した新超硬素材です。
結合剤、焼結助剤を一切含まないバインダレス超硬と、低Coバインダ超微粒超硬をラインアップ。
従来の超硬合金を凌ぐ硬度と強度、高い耐熱性や耐食性、耐摩耗性を有し、様々な用途や環境下でお使いいただけます。

特性

バインダレス超硬:M78、WC100は焼結材や結合助剤をともに含んでいないため、高い鏡面加工性や耐摩耗性、超硬材料の中でも国内トップクラスの硬度など、従来のバインダレス超硬に比べ優れた特性を有しています。
また、低Coバインダ超微粒超硬のTC10、TC20は硬さと抗折力のバランスに優れた材料で、プレス金型、特にプレス絞り型用の材料としてご好評をいただいています。

※耐摩耗性試験の摩耗条件
オルゼン型摩耗試験機にてアルミナ砥粒#600による600回転後の摩耗量
(荷重400g/cm^2)

耐摩耗性

耐熱性

耐食性

機械特性

粒度
(μm)
密度
(g/cm3)
硬度
mHv
抗折力
(MPa)
破壊靭性*
K1C
TC10 <0.5 15 2150 2640 2640
TC20 <0.5 14.8 2050 2940 2940
M78 <0.2 15.4 2600 1500 1500
WC100 <0.08 15.6 2700 1470 1470

*破壊靱性値はJIS R 1607(IF法)に準拠して測定

ノーバインダ超硬

M78、WC100はCo、Niなどの結合剤のみならず、TaC、TiC、ZrCなどの特定焼結助剤をも一切含まない、完全ノーバインダの炭化タングステン基超硬です。
M78は主にガラスレンズ金型材料としてご好評をいただいており、平均粒径80nmの超超微粒炭化タングステン原料から製造されるWC100は非常に高い硬度(HV2700)を誇ります。
耐食性、耐摩耗性、耐酸化性、耐熱性に優れ、高精度を長く維持することができ、熱膨張率が低いことも大きな特長です。

製造技術

放電プラズマ焼結(SPS: Spark Plasma Sintering)法は、パルス電流・電圧を焼結型と材料に直接印加する焼結方法です。
自己発熱による急速昇温のため、素材の特性はそのままに緻密な焼結が可能です。
エヌジェーエスでは、日本国内で唯一の連続炉型SPS生産システムを備え、焼結時間と製造コストを抑えた高品質な超硬材をご提供しています。

連続炉型SPS生産システム

アプリケーション

非球面ガラスレンズ加工用金型

高精度デジタルカメラに使われる非球面ガラスレンズ。
高温下でガラス原料をプレスするため、その金型には高い耐熱性と耐久性、そして鏡面精度が求められます。
Ra数nmの面粗さが得られるM78、WC100を使用すれば、高い耐酸化性と相俟って金型の長寿命化が図れます。

製品情報

TC10, TC20 100×70×2~15t
70×70×2~20t
M78(最大) φ100×10~55t(最大値)
WC100 φ60×10~35t(最大値)

形状寸法

上記寸法は一例です。基本は丸形状でのご提供となりますが、研削、ワイヤ放電加工など各種加工による角/特殊形状でのご注文も承ります。
最大厚さは外形寸法によりますので、お気軽にご相談ください。

SPS傾斜機能材料

SPS傾斜機能材料はSPS法固有の温度傾斜焼結により、材料の組成や組織、物性などを連続的/段階的に厚さ方向、または広がり方向に一体化させたものです。
原材料それぞれの物質特性を併せ持ち、加えて均質材料には無い新たな機能を創出できます。

通常接合が困難なセラミックス/金属、樹脂/金属といった異種材同士のバルク状焼結(下図例)など、着想次第で様々な新しい材料を生み出すことができます。

左よりZrO2/SUS, ZrO2/Ni, Cu/SUS, Al/ポリイミド樹脂, Al2O3/Ti系
チタンビーズ多孔体(単体材料)と粉体から作製したチタンポーラスFGMs(*)
チタン緻密体側表面は金属反射していることがわかります。(*) FGM/FGMs:Functionally Graded Materialsは傾斜機能材料の略称です。

中でも、バインダであるCoやNiの量を分散傾斜させたFGMs超硬は、高硬度・高靱性の「硬さ傾斜超硬」、TIG溶接可能な「ウェルダブルFGMs超硬」、一般の機械切削によるネジ切り可能な「マシナブルFGMs超硬」など、従来の超硬の常識を覆す新材料。
プレス打抜き金型・各種耐摩耗工具の長寿命化や押出成形機用スクリューのFGMs超硬溶接被覆による段取替え工数削減・稼働率アップ、機器ライフ向上などに成果を上げています。

▲左:TIG溶接中のFGMs超硬タイル
 右:ネジ切りしたマシナブルFGMs超硬

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